浅析公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用

徐 伟

（盛世国际路桥建设有限公司，山东 高密 261500）

0 引言

在我国经济不断建设发展的进程中，对于公路工程道桥施工项目的重视程度不断增加，全力支持公路工程道桥各个施工项目的建设工作[1]。施工单位本身所承载的是社会基本生活需求，因此各个区域的道桥工程建设工作开展需要从实际情况出发，结合当地的施工环节应用预应力施工技术。我国预应力施工技术的应用时间相对较短，但是却能够大大提升我国公路工程道桥施工项目的质量技术水平，改善我国道桥施工工程的工程质量，在延长公路工程施工寿命的同时也能为施工单位节约大量的经济成本。预应力施工技术本身所具备的技术特性让该技术的发展速度极快，施工技术的应用范围不断扩大[2]。现如今我国预应力技术体系应用相对成熟，因此在业内得到了广泛认可，促进公路工程道桥施工工程的进一步发展[3]。

1 预应力施工技术

我国现阶段的公路工程道桥施工项目中常常应用的构件加固技术为预应力施工技术，相关研究表明，构成预应力混凝土的主要构件有高强度的钢筋以及混凝土。这是由于这2 种原材料在强度以及抗拉性方面有较强的应用优势，将其应用至公路工程道桥施工项目中，不仅能够降低道桥施工项目中建筑裂缝出现的概率，也能发挥预应力技术本身所具备的抗疲劳性特征以及抗渗透性的应用性能[4]。此外，在公路工程道桥施工过程中应用预应力施工技术，能够进一步提升道桥施工项目的施工质量，进一步延长施工道桥建筑的应用寿命，节省在后期运维环节中的应用资金，推动我国公路建设行业的可持续发展。为此施工单位需要全面应用预应力施工技术，明确预应力施工技术本身的应用价值，提升公路工程道桥施工工程的整体施工速度[5]。

2 案例工程概述

案例工程的建设标准为双向四车道高速公路，所设计的公路时速为120 km，但预应力施工技术应用不当时，极易导致道桥施工项目产生项目施工质量问题，严重影响道桥项目的后期使用效果。为此该文开展公路工程道桥项目应用预应力技术研究工作。

3 分析公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用

3.1 锚具的前期处理工作

公路工程道桥施工项目中所应用的预应力施工技术常常应用锚固处理技术，只有做好锚固处理工作才能提升建筑工程施工质量。公路工程道桥施工过程中，锚固加固技术主要应用至综合横梁建设环节中，导向槽设置环节中以及横向跳转中向环节中，每一个区域都需要开展质量控制管理工作。案例工程所选用的预应力锚具如图1 所示。

图1 预应力锚具

3.2 下料处理工作

在我国预应力技术应用前需要做好下料处理工作，在钢管以及锚垫板之内进行灌浆处理，借助黏结作用来提升预应力筋的稳定性。

第一，在后期进行锚垫板与钢管铺设过程中，施工人员需要先利用灌浆施工技术来强化细节支出的稳定黏合效果，加强整个公路工程道桥施工项目的整体牢固性。施工人员需要关注钢筋材料的处理工作，在正常下料前需要提前做好清理工作，严格控制钢绞线施工操作，在处理油脂层之后实现对材料的有效处理，全面提升工程项目的施工技术应用水平。

第二，案例工程钢绞线下料活动的开展，需要由施工人员选择砂轮切割机进行切割。在进行钢筋线编束过程中需要应用20 号铁丝进行绑扎，铁丝与铁丝之间的间距控制在2.5m～3m。在钢绞线编束过程中，需要由施工人员进行钢绞线理顺，确保各个钢绞线松紧性的一致性。钢绞下料长度计算如公式（1）和公式（2）所示。

式中：L为构件的孔道长度；l1为夹片式工作锚厚度；l2为穿心式千斤顶长度；l3为夹片式工具锚厚度。

第三，案例工程钢丝下料过程中，确保消除应力后的钢丝在放开后仍旧是直的，对其进行切断继而直接下料。将钢丝的应力控制在0N/mm2～250N/mm2，而下料长度的误差控制设置为4mm。这句是作者改的在进行钢丝编束过程中，需要确保钢丝束两端钢丝排列顺序的一致性，确保钢丝穿束工作以及钢丝张拉工作不会出现紊乱的问题。通过在距离钢丝短区域8cm～15cm 区域进行编扎。而钢丝下料过程中，则需要利用钢质锥形锚具、锥锚式千斤顶进行张拉，而钢丝下料长度计算则如公式（3）和公式（4）所示。

式中：L为构件的孔道长度；l1为锚环厚度；l2为千斤顶分丝头至卡盘外端的距离。

3.3 墩壁施工技术

案例工程项目在开展墩壁施工工作时，需要根据设计要求对案例工程墩座预埋钢板的位置进行检查，继而开展外侧模板的安全施工工作。

第一，案例工程所应用的外侧模板是由胶合板面以及方钢骨架构成，而设计并应用的单面墩壁模型纵带是以八号槽钢为主要设计，将其通过与外斜腿桁架片横向连接继而完成相应的施工工作。案例工程的工作人员需要提前设置临时定位，同时需要安装2 块模板，通过考虑变形量因素后对模板进行适当调整。

第二，案例工程的施工人员需要开展墩臂钢筋的绑扎工作，通过对预应力管道以及钢筋进行安装工作，继而设计相应的劲性骨架。施工人员需要将预应力管道设置在主筋区域上，钢筋是以倾斜角度进行布置，借住模板控制划线的手段确定安装位置，通过对临时预应力锚板进行安装，继而确保工程项目施工效果。

第三，案例工程的拉杆设计是以28mm 钢筋为主，通过将拉杆的两端分别固定在主纵梁和外斜腿桁架上后，继而开展相应的施工工作。项目施工人员在墩壁混凝土灌注过程中，需要将墩壁两侧混凝土偏差控制在1.5 m3 以内，将墩壁斜长设置为5 m。

3.4 孔道施工环节

第一，案例工程的与预应力筋孔道形状主要是由直线、曲线以及折线这3 种线构成的。在案例工程中粗钢筋的孔道直径需要比焊接头的外径以及需要穿过孔道锚具外径大13mm 左右，而钢丝以及钢绞线的孔道直径设置需要比预应力束外径大12mm 左右，设计的孔道面积则是预应力筋净面积的4 倍。

第二，在进行孔道布置过程中，需要确保距离构件边缘的净距离在45mm，孔道与孔道之间的净距离则是在55mm。

3.5 合理控制钢筋安装施工工作

公路工程道桥项目施工人员需要在施工过程中严格遵守相关规定及要求。

项目施工单位在应用预应力施工技术时，需要安排专门监理工作人员开展监督工作，由专业人员对施工人员开展统一化的专业培训指导工作。在公路工程道桥施工过程中常常会采取铺设预设钢筋的操作技术，为此需要将钢筋长度控制在150m 以内。在开展穿束工程工作时，预应力钢筋需要穿过多个导向槽以及跨中装置。案例工程在开展12 根钢筋穿束工作时，需要提升施工技术人员的操作技术水平，提升项目工程的施工质量。

表1 为案例工程的钢筋截取参数。

表1 钢筋截取技术参数

3.6 钢筋孔道施工

道桥项目施工人员开展预应力钢筋孔道施工过程中，需要严格控制抽芯时间，避免项目施工环节出现预应力管道堵塞问题，根据相关预应力设备操作规定开展管道精准性定位活动，避免出现管道施工曲折情况。

第一，在直线孔道成型过程中，需要选用钢管抽芯法确保孔道尺寸与位置的正确性，确保接头区域不会出现漏浆问题。所选择的钢管需要具备平直以及表面光滑的特性，每根钢管的长度在16m 以内，在应用16m 以上钢管时可利用中间套管对钢管进行连接。在进行构件固定中则利用钢筋井字架进行固定，且固定间距控制在0～1m。为了确保不会出现黏结问题，在浇筑过程中施工人员需要每隔15min 转动钢管，而2 根钢管的选转方向也是要完全相反的。在抽管过程中，初凝后以及终凝前，施工人员需要用手指按压砼，在并未有明显性压痕也不会黏连浆后便可进行抽管活动。

第二，在曲线孔道成型过程中，需要选用胶管抽芯法确保孔道尺寸与位置的正确性，确保接头区域不会出现漏浆问题。在该方法应用前需要将一端封堵，而另一端与阀门相连接，冲水压以及充气压须控制为0.6MPa，确保胶皮管直径能够增大2mm。在利用钢筋井字架对构件固定期间，需要确保固定间距在0.5m 以内。为了防止胶管发生黏结情况，在浇筑过程中施工人员不要转动胶管，仅在抽管前开展放水降压或是放气降压工作，等待胶管管径缩小与砼脱离之后，便可抽出胶管。

3.7 预应力筋张拉工作

我国的预应力技术研究应用时间相对较短，因此在技术操作应用的质量控制方面存在一定的问题，造成预应力技术应用后的张拉施工项目无法达到预期施工目标。

第一，施工人员需要对预应力筋进行编号，避免缠绕问题的发生，同时需要在张拉过程中确保张拉规范有序开展。张拉过程中需要确保两端对称开展，确保张拉力度的适中性，最大程度确保预应力筋的受力均匀性，有效避免缠绕以及错位等问题的出现。为此需要做好张拉延伸量的计算工作。案例工程所应用理论伸长值如公式（5）所示。

式中：PP所表示的为预应力筋的平均张拉力；L为预应力筋的长度；AP为预应力筋的截面面积；EP为预应力筋的弹性模量。

第二，案例工程在进行竖向预应力施工过程中，需要选择25mm 的螺纹钢筋进行施工，同时需要在施工前进行铁皮管的敷设工作，预应力钢筋是需要直接穿到铁皮管中，而钢筋的一端是需要借助螺母对钢筋进行固定，做好相应的密封工作，避免发生漏浆问题，而钢筋的另一端则是进行张拉端工作，通过选取控制力与伸长值双重控制管理的方法进行张拉，在进行切割过程中则需要利用砂轮切割机进行预应力钢筋的切割工作，而在张拉锚固过程中，则需要利用穿心式单作用千斤顶单侧开展相应的张拉工作。为此直线预应力筋需要设置为在30m 以下，而曲线预应力筋的锚固损失影响程度则在0.5L以上。张拉参数设置以油压表数据为准，而油压误差需要控制在±2%以内，而张拉的伸长量误差则需要控制在±1%以内。在张拉完成工作后，需要提前做好质量检查工作，对于相关设备以及仪表进行检验，最大程度确保施工现场秩序的有序性，大大增加公路工程道桥施工项目的张拉施工质量。

3.8 压浆施工工作

在该施工环节中，预应力技术应用的主要目的为固定体外索锚横梁。

第一，钢筋张拉施工环节完成之后需要尽快开展孔道灌浆工作，有效确保预应力筋不会被锈蚀，同时也能确保预应力筋能够与砼有效黏结。为此需要严格控制超载期间的裂缝间距以及裂缝宽度，有效减轻梁端锚具的负荷程度。在具体施工过程中，需要由项目施工人员借助局部黏结的方法来提升其黏结度。只有道桥施工项目的压浆密实度满足相关施工标准，才能提升体外索锚横梁黏结力。所选用的灌浆料强度等级需要高于33 级配制的普通硅酸盐水泥，灌浆食物哦应用的水灰比例为1︰1.45，在其充分搅拌后，3h 灌浆料的泌水率为2%～3%，而灌浆料的泌水能够在24h 内重新被灌浆料所吸收，且搅拌过后的灌浆料抗压强度需要大于33N/mm2。

第二，施工人员在结束张拉施工的24h 内需要立即进行压浆，借助手动压浆剂来保证压浆的均匀性、稳定性。为了能最大程度确保公路工程道桥施工质量，在灌浆施工前，需要注意构件孔道、灌浆孔、泌水孔以及排气孔的畅通性，对于案例工程内抽芯成孔的孔道采取压力水冲洗的方法进行湿润。在灌浆过程中，需要先对下层孔道进行灌浆，之后在对上层孔道进行灌浆，灌浆活动需要均匀缓慢地进行，灌浆期间需要确保灌浆行为的连续性以及排气活动的通畅性，在出浆口冒出灌浆料后对排气口进行封闭，同时对其进行加压，在加压至0.6N/mm2后，稳压2min，对于灌浆口进行封闭。在底模支架拆除时，需要确保孔道灌浆强调16N/mm2在范围值以上。在进行砼浇筑过程中，需要确保振动器不会接触预应力筋以及钢筋支架。

第三，案例工程对孔道直径相对较大时开展灌浆活动，需要采取“二次压浆”技术方法，案例工程的压浆机参数见表2。

表2 手动压浆机设置的各项参数

4 结语

案例工程项目应用的预应力施工技术，大大提升了案例工程的施工效率，增加案例工程项目的施工经济效益，不仅便于施工项目的现场管理，同时也能有效提升公路工程道桥项目的施工质量。

在我国偏远地区、地理条件复杂的区域也纷纷开始公路建设工作，国家为了提升公路工程道桥的质量，不仅提出了道桥建设的相关规定制定，同时也明确了相关操作建设技术[6]。为了能够适应公路工程道桥施工建设发展需求，需要不断改善现有的施工剂数，全面提升施工技术应用水平，帮助施工单位克服施工难度，满足社会的建筑需求。道路桥梁工程项目施工工作开展关乎社会经济发展，不仅对人民群众的生命安全有极大的影响，同时对我国经济发展水平也有极大的影响。为此在道路桥梁工程项目施工工作开展过程中，需要合理应用预应力施工技术，提高各个施工环节的质量管理水平，推动我国道路交通行业的可持续发展。